传感器技术与应用 传感器技术在各领域全面应用

传感器技术在各领域全面应用

11月5日下午，2023世界传感器大会分会场活动国际传感器企业家峰会上发布了《2023中国传感器企业高质量发展白皮书》。

白皮书显示，从20世纪50年代开始，传感器技术历经三代发展，由结构型传感器到固体型传感器，再到智能型传感器发展阶段，目前已在各个行业全面渗透。

近年来，在新能源汽车、工业自动化、医疗、环保、消费等领域智能化、数字化需求的持续带动下，全球传感器市场规模保持稳步增长，为智能传感器的发展奠定了产品基础。同时，新能源汽车产量增加、智能家居渗透率不断提升、5G基站持续大规模建设等，带动了中国传感器市场规模上升，增速高于全球水平。

数据显示，中国传感器市场产品结构中，2022年压力传感器仍是占比最高的，图像传感器、位置传感器分列二、三位。从区域分布来看，2022年中国传感器市场区域结构与往年基本保持一致，华东地区仍是占比最高的区域，市场占比达45.6%，其次是中南、华北地区。从应用结构来看，第一大应用份额是汽车电子，其次是工业制造和消费电子领域。

白皮书建议，企业要注重产品工艺研发，加大科研投入及自主创新，形成拥有自主知识产权的优质产品。要将下游应用中传感器所面临的问题点作为新产品的突破口，着力解决下游应用领域需要的技术。同时，关注人工智能算法的应用场景以及其与传感器产品的融合发展，尤其是自动驾驶、自然环境监测等领域。

白皮书还评选出压力及加速度传感器十大企业。

浅谈传感器技术及应用

传感器是指能感受规定的被测量，并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。 我国国家标准(GB7665-2005)对传感器的定义是：“能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置”。

传感器技术是实现测试与自动控制的重要环节。在测试系统中，被作为一次仪表定位，其主要特征是能准确传递和检测出某一形态的信息，并将其转换成另一形态的信息。

传感技术大体可分3代，第1代是结构型传感器.它利用结构参量变化来感受和转化信号。例如:电阻应变式传感器，它是利用金属材料发生弹性形变时电阻的变化来转化电信号的。

第2代传感器是70年代开始发展起来的固体传感器，这种传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成，是利用材料某些特性制成的.如:利用热电效应、霍尔效应、光敏效应，分别制成热电偶传感器、霍尔传感器、光敏传感器等。

第3代传感器是80年代刚刚发展起来的智能传感器.所谓智能传感器是指其对外界信息具有一定检测、自诊断、数据处理以及自适应能力，是微型计算机技术与检测技术相结合的产物。80年代智能化测量主要以微处理器为核心，把传感器信号调节电路微计算机、存贮器及接口集成到一块芯片上，使传感器具有一定的人工智能.90年代智能化测量技术有了进一步的提高，在传感器一级水平实现智能化，使其具有自诊断功能、记忆功能、多参量测量功能以及联网通信功能等。

一般情况下，由于传感器设置的场所并非理想，在温度、湿度、压力等效应的综合影响下，可引起传感器零点漂移和灵敏度的变化，已成为使用中的严重问题。虽然人们在制作传感器过程中，采取了温度补偿及密封防潮的措施，但它与应变片、粘帖胶本身的高性能化、粘帖技术的精确和熟练、弹性体材料的选择及冷、热加工工艺的制定均有密切的关系，哪一方面都不能忽视，都需精心设计和制作。同时，还须注意传感器的安装方法，支撑结构的设置，如何克服横向力等问题。

传感器应用：

传感器的应用领域涉及机械制造、工业过程控制、汽车电子产品、通信电子产品、消费电子产品和专用设备等。

① 专用设备

专用设备主要包括医疗、环保、气象等领域应用的专业电子设备。目前医疗领域是传感器销售量巨大、利润可观的新兴市场，该领域要求传感器件向小型化、低成本和高可靠性方向发展。

② 工业自动化

工业领域应用的传感器，如工艺控制、工业机械以及传统的;各种测量工艺变量(如温度、液位、压力、流量等)的;测量电子特性(电流、电压等)和物理量(运动、速度、负载以及强度)的，以及传统的接近/定位传感器发展迅速。

③ 通信电子产品

手机产量的大幅增长及手机新功能的不断增加给传感器市场带来机遇与挑战，彩屏手机和摄像手机市场份额不断上升增加了传感器在该领域的应用比例。此外，应用于集团电话和无绳电话的超声波传感器、用于磁存储介质的磁场传感器等都将出现强势增长。

④ 汽车工业

现代高级轿车的电子化控制系统水平的关键就在于采用压力传感器的数量和水平，目前一辆普通家用轿车上大约安装几十到近百只传感器，而豪华轿车上的传感器数量可多达二百余只，种类通常达30余种，多则达百种。

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